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Lexikon der Biologie: Hemicellulosen

Hemicellulosen [von *hemi- , Cellulose], Sammelbezeichnung für wasserunlösliche Polysaccharide in pflanzlichen Zellwänden besonders der Zellen verholzter (Holz) Pflanzenteile, die sich nur durch die Behandlung mit konzentrierten Alkali-Lösungen aus der Zellwand herauslösen lassen. Ihre Zusammensetzung unterscheidet sich nicht nur zwischen unterschiedlichen Gattungen, sondern auch im Laufe der Entwicklung einer Pflanze. Die wichtigsten Hemicellulosen sind die Xyloglucane, die Xylane und die β(1→3),(1→4)-D-Glucane. Die Xyloglucane bilden die Hauptkomponente der Hemicellulosen bei Zweikeimblättrigen Pflanzen (Dikotylen). Sie bestehen aus β(1→4)-verknüpften Glucoseeinheiten (Glucose), von denen die meisten α(1→6)-gebundene Xylose-Seitenketten (Xylose) tragen. Die Seitenketten können durch Fucose, Galactose und Arabinose erweitert sein. Sowohl in vivo als auch in vitro assoziieren Xyloglucane sehr stark mit Cellulosefibrillen (Cellulose). Es wird angenommen, daß sie in der Primärwand mit anderen Molekülen eine komplexe Matrix ausbilden, in die die Cellulose-Mikrofibrillen eingebettet sind. Die Xylane oder Glucuronoarabinoxylane (GAX) bilden die wichtigste H-Komponente der Einkeimblättrigen Pflanzen (Monokotylen). Ihre langen, β(1→4)-verknüpften Xylose-Ketten tragen Seitenketten aus Methylglucuronsäure (eine Uronsäure) und Arabinose. Bei den Xylanen der Monokotylen wurde auch Ferulasäure entdeckt, die als mögliche Verknüpfung mit anderen Zellwandbestandteilen diskutiert wird. Die β(1→3),(1→4)-D-Glucane kommen nur in den Zellwänden der Monokotylen, insbesondere bei den Gräsern, vor. Bei diesen unverzweigten Glucosepolymeren liegen zwischen zwei (1→3)-Bindungen mehrere (1→4)-gebundene Glucosemoleküle. Es wird vermutet, daß diese Glucane in vivo mit Zellwandproteinen verknüpft sind.

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